.1-118121200947.1-Φ]σ[2=???=c t i c P D P mm>3mm ∵ 对于Q345R ,需满足腐蚀裕度C 2≥1mm ,取C 2=2mm ,C 1=0.8mm 。
∴ δd =δ+C 2=6.49+2=8.49mm , δn =δd +C 1+Δ=8.49+0.8+Δ=11mm
Q345R 属于低合金钢,查工艺设计手册(下)中的板材规范,选择厚度 δ=12mm 的钢板
∴ δe =12-0.8-2=9.2mm
水压试验时的压力:取,,得:
[][]Mpa p t
7.216.225.125.1p T =?==σσ 水压试验的应力校核:
水压试验时的应力:
740.211)
23.010(*2)23.010(1200[*7.22)(=----+=+=εεδδδi c T D P Mpa 水压试验时的压力:取,,得:
[][]Mpa p t
7.216.225.125.1p T =?==σσ 水压试验的应力校核:
水压试验时的应力 740.211)
23.010(*2)23.010(1200[*7.22)(=----+=+=εεδδδi c T D P Mpa 水压试验时的许用应力为
Mpa s 5.29232500.19.09.0=??=φσ
故筒体满足水压试验时的强度要求。
4.4 椭圆封头厚度的设计:
为了得到良好的焊接工艺,封头材料的选择同筒体设计。
∴ δ=947
.15.0-118121200947.15.0-][2???*?=Φc t i c P D P σ=6.47mm 同理,选取C 2=2 mm ,C 1=0.8 mm 。
∴ δn =δ+C 1+C 2+Δ=6.47+0.8+2=11 mm
跟筒体一样,选择厚度为12mm 的Q345R 为材料冲压成型。
∴ δe =12-0.8-2=9.2mm
第五章 结构设计
5.1 容器法兰的设计
公称压力P N =2.5MPa ,查表1 法兰分类及参数表,选取长颈对焊法兰,标准号
为JBT 4703,密封面为凹凸面密封。
根据介质有一定的腐蚀能力,选用法兰材料(锻件)为Q345R ,查表7 长颈法兰适用材料及最大许用工作压力,可知:Q345R 法兰在公称压力P N =2.5MPa 、工
作温度为-20~200℃时的最大许用工作压力为2.5MPa ,能满足使用要求。
尺寸如下表一:
表一 P N=2.5MPa时长颈对焊法兰的尺寸
公
称
直
径
DN
,
mm
法兰,mm螺柱
对接筒体
D D1 D
2 D
3 D
4 δH h a a
1
δ
1
δ
2
R d 规
格
数
量
最小
厚度
δ0,
mm
120 0 1
3
9
5
13
40
1
2
9
8
12
78
12
75
84 18
5 48
21 1
8
2
2
3
2
1
5
3
M2
7
40 14
5.2 接管,法兰,垫片和螺柱的选择
人孔,视镜,液面计,压力计,温度计以及安全阀结构设计
由于筒体的公称直径为1200mm,则应该开设人孔,圆形人孔的直径规定为人
图一
在公称压力PN=2.5MPa情况下,法兰盖参数如下表二:
表二法兰盖参数表
公称通径DN 法兰盖
外径D
螺栓孔
中心圆
螺栓孔
直径L
螺栓孔
数量n
螺纹Th 法兰盖
厚度C
法兰盖
理论重
直径K 量(kg) 50 165 125 18 4 M16 20 3.2 500 730 660 36 20 M33*2 48 150.0
人孔盖的参数如下表三:
表三人孔盖的参数表
公称直径D
w
*
s
D D
1
A H
1
H
2
b B
1
B
2
d N*l Th 质
量
500 530
*10 705 650 397 320 219 48 46 48 36 20 M30
*13
265
视镜用凸缘构成的不带颈视镜。
由于筒体公称直径为1200mm,加上支座高度整体高度也会在3m以下,且物料中没有结晶等易堵塞固体,而筒体压力在1.947MPa大于1.6MPa,则选用板式液面计。
管道留孔:
根据化工工艺设计手册(下),对于法兰管道,一般留孔应大于外径加
10mm。
管道间距:对于PN≤2.5MPa的管道,采用化工工艺设计手册(下)系列间距。
径DN=50mm,选用带颈对焊法兰,密封面式为凹凸面密封。如下图二、图三。
图二图三表四公称压力PN=2.5MPa时接口法兰参数
公称通径钢管外
径B
法兰外
径
螺栓孔
中心圆
直径
螺栓孔
直径
螺栓孔
数量
螺纹法兰厚
度
法兰高
度
法兰理
论重量
(kg)
20 25 105 75 14 4 M12 16 40 1.05 50 57 165 126 18 4 M16 20 48 3.11 500 530 730 660 36 20 M33*2 44 125 92.5
表五公称压力PN=2.5MPa时密封面尺寸
公称通
径
d f1 F2 F3 W X Y Z
20 56 2 4 3 36 50 51 35
50 99 2 4 3 73 87 88 72
500 609 2 5 4 549 575 576 648 钢管外径选择B系列,则外径为57mm。
液化石油气储罐应设置排污口,气相平衡口,气相口,出液口,进液口,人孔,液位计口,温度计口,压力表口,安全阀口,排空口。
表六接管法兰尺寸
序号名称公称
直径管子外径
B
连接尺寸
法兰厚
度
法兰理论质
量
kg 法兰外
螺栓孔
中心圆螺栓孔螺栓孔螺栓
D N径
D 直径
K
直径
L
数量
n
Th C
a 排污口50 57 165 126 18 4 M16 20 3.11
b 气相平衡
口
50 57 165 126 18 4 M16 20 3.11
c 气相口50 57 165 126 18 4 M16 20 3.11
d 出液口50 57 165 126 18 4 M16 20 3.11
e 进液口50 57 165 126 18 4 M16 20 3.11
f 人孔500 5307306603620M33×256 92.5 g1-2 液位计口20 25 105 75 14 4 M12 16 0,68 h 温度计口20 25 105 75 14 4 M12 16 0.68 m 压力表口20 25 105 75 14 4 M12 16 0.68 n 安全阀口50 57 165 126 18 4 M16 20 3.11 s 排空口50 57 165 126 18 4 M16 20 3.11
表七接管尺寸
序号名称公称直径管子外径数量管口伸出
量管子壁厚管子理论
质量kg
a 排污口50 57 1 150 3.5 0.694
b 气相平衡
口
50 57 1 150 3.5 0.694
c 气相口50 57 1 150 3.5 0.694
d 出液口50 57 1 150 3.5 0.694
e 进液口50 57 1 150 3.5 0.694
f 人孔500 530 1 300 9 17.34 g1-2 液位计口20 25 2 100 3 0.244 h 温度计口20 25 1 100 3 0.244 m 压力表口20 25 1 100 3 0.244 n 安全阀口50 57 2 150 3.5 0.694
s 排空口 50 57 1 150 3.5 0.694
5.3 压力容器法兰垫片的选择
储罐盛装液化石油气,根据介质性质选择耐油石棉橡胶垫片,其结构尺寸如下表八:
表八 垫片尺寸表
公称压力PN ,MPa
2.5
公称直径DN ,mm
D d 1200
1365
1220
5.4 接管法兰垫片的选择
储罐盛装液化石油气,根据介质性质选择耐油石棉橡胶垫片,在PN=2.5MnP 查资料由GBT 19006。2-2003标准其结构尺寸如下表九:
图四
表九 石棉橡胶垫片尺寸表
公称通径 外径 内径 厚度
20 50 27 3.0 50
87.5
56
3.0
5.5 螺柱,螺母的选择
由于螺柱螺母不直接接触介质,仅存在大气腐蚀,且为了保护螺柱,螺母的强度必须比螺柱低一个等级,则可选螺柱螺母材料为普通不锈钢即可!
双头螺柱等级为8.8,螺母等级为8。
表十 螺柱等级表
等级
规格
形式 等级 螺母 螺母等级 公称压力 工作温度
商品级
M16
双头螺柱
8.8
六角螺母
8
小于10MPa
-20~250℃
图五
表十一 双头螺柱的参数表
公称通径
螺纹 数量 长度 垫圈外径 垫圈内径 垫圈厚度 20 M12 4 70 24 13 2.5 50 M16 4 90 30 17 3 500 M33*2
20
165
25
44
4
5.6 支座的结构设计
表5-1选择鞍座材料为Q345R ,使用温度为-20~250℃,许用应力为[σ]sa = 170MPa 。
(1)估算鞍座的负荷:计算储罐总重量 m=m 1+2m 2+m 3+m 4 。 m 1 为筒体质量:对于Q345R 普通碳素钢,取ρ=7.85×103kgm 3 ∴ m 1=πDL δ×ρ=3.14×1.2×4×12×10-3×7.85×103=1419.7824kg
B.2 EHA 椭圆形封头质量,可知m 2=154.6kg 。 m 3为充液质量:ρ
液化石油气
<ρ水

